KR101920044B1 - Apparatus and method for heating and cooling substrate - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 상에 형성된 패턴을 건조, 소결하는 과정에서 기판을 가열 및 냉각 처리하는 장치에 관한 것으로, 일면에 패턴이 형성된 기판을 일방향으로 이송하는 이송부와, 상기 이송 중인 기판의 적어도 일부분의 일면 측을 가열하기 위한 가열부와, 상기 가열부가 가열하는 기판의 적어도 일부분과 동일한 부분의 타면 측을 냉각하기 위한 냉각부를 포함할 수 있다.The present invention relates to an apparatus for heating and cooling a substrate in a process of drying and sintering a pattern formed on a substrate, and more particularly to an apparatus for heating and cooling a substrate, comprising a transfer unit for transferring a substrate having a pattern formed on one surface thereof in one direction, And a cooling unit for cooling the other surface side of the same portion as at least a part of the substrate to be heated by the heating unit.

Description

기판 가열 및 냉각 처리 장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR HEATING AND COOLING SUBSTRATE}[0001] APPARATUS AND METHOD FOR HEATING AND COOLING SUBSTRATE [0002]

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기판 상에 형성된 패턴을 건조, 소결하는 과정에서 기판을 가열 및 냉각 처리하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate processing apparatus, and more particularly, to an apparatus for heating and cooling a substrate in a process of drying and sintering a pattern formed on the substrate.

인쇄전자(Printed Electronics) 기술은 전자 기기 전반에 걸쳐 폭넓은 응용 범위를 가지며, 경량화, 박막화에 유리하므로 널리 활용되고 있다.Printed Electronics technology has widespread use because it has a wide range of applications throughout electronic devices, and is lightweight and thin.

인쇄전자 기술은 디스플레이, 전지, 전자회로 등 적용분야 또는 적용제품에 따라 세부적인 공정에 차이가 있으나, 대체로 기판 상에 도전성 잉크로 소정의 패턴을 인쇄하고, 인쇄된 패턴을 건조하거나 또는 소결하는 공정을 포함한다. 이때 패턴을 가열하는 것이 필수적인데, 특히 소결 공정에서의 가열온도는 기판의 변형온도를 초과하는 경우가 종종 있다. 이 경우 통상 합성수지 소재를 포함하고 있는 기판이 열변형되면서 불량을 초래할 가능성이 높다.Printing electronic technology is a process of printing a predetermined pattern on a substrate with a conductive ink and drying or sintering the printed pattern although the detailed process differs depending on an application field or a product such as a display, a battery, an electronic circuit, . At this time, it is essential to heat the pattern. In particular, the heating temperature in the sintering process often exceeds the deformation temperature of the substrate. In this case, there is a high possibility that a substrate including a synthetic resin material is thermally deformed and causes defects.

이를 방지하기 위해, 예컨대 기판 상의 패턴이 형성된 면에 열풍을 분사하거나, 적외선을 조사하거나, 오븐 내에 기판을 배치하여 소결하는 등 기판을 광역적으로 가열하는 방식의 경우, 기판의 변형에 의한 불량을 줄이기 위해 기판의 소재를 보다 내열성 높은 것으로 바꾸거나 기판의 두께를 두껍게 하는 등의 조치가 필요한데, 이는 일반적으로 경량화, 박막화에 반하는 결과가 된다.In order to prevent this, for example, in the case of a system in which the substrate is heated in a wide area, for example, by spraying hot air on a surface on which a pattern on the substrate is formed, irradiating infrared rays, or sintering the substrate by placing the substrate in an oven, It is necessary to change the material of the substrate to a higher heat resistance or to increase the thickness of the substrate in order to reduce the thickness of the substrate. This is generally against lightening and thinning.

패턴 주변부에만 레이저나 전기 히터를 국부적으로 적용하는 기법도 사용되고 있으나, 패턴에 인접한 기판이 함께 가열되거나, 패턴으로부터 전도된 열로 인해 패턴 아래의 기판이 가열되는 것까지 막을 수는 없으므로, 기판의 열변형에 대한 대책으로는 충분치 못하다.A technique of locally applying a laser or an electric heater to the periphery of the pattern is also used but it is not possible to prevent the substrate adjacent to the pattern from being heated together or heating the substrate under the pattern due to the heat conducted from the pattern, Is not enough.

이와 같은 기판의 불필요한 가열은 가열 온도가 높을수록, 패턴의 단면이 넓거나 패턴 간 간격이 좁을수록, 기판의 두께가 얇을수록 더 문제가 된다.Such unnecessary heating of the substrate becomes more problematic as the heating temperature is higher, the cross section of the pattern is wider, the interval between the patterns is narrower, and the thickness of the substrate is thinner.

본 발명은 이상과 같은 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로, 패턴의 건조 또는 소결을 위한 가열 과정에서 기판의 변형을 최소화할 수 있는 기판 처리 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a substrate processing apparatus and method capable of minimizing deformation of a substrate during a heating process for drying or sintering a pattern.

본 발명의 추가적인 목적은, 이송되는 기판이 처짐 없이 일직선 상에서 이송될 수 있는 기판 처리 장치 및 방법을 제공하는 데에 있다.It is a further object of the present invention to provide a substrate processing apparatus and method in which a transferred substrate can be transported in a straight line without deflection.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관된 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.Other objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 기판 가열 및 냉각 처리 장치는, 일면에 패턴이 형성된 기판을 일방향으로 이송하는 이송부와, 상기 이송 중인 기판의 적어도 일부분의 일면 측을 가열하기 위한 가열부와, 상기 가열부가 가열하는 기판의 적어도 일부분과 동일한 부분의 타면 측을 냉각하기 위한 냉각부를 포함할 수 있다. 이때 상기 가열부가 가열하는 온도는 상기 기판의 일면에 형성된 패턴을 건조하거나 소결할 수 있는 온도이고, 상기 냉각부가 냉각하는 온도는 상기 기판의 소재의 변형온도보다 낮은 온도일 수 있다.A substrate heating and cooling apparatus according to the present invention includes a transfer unit for transferring a substrate having a pattern formed on one surface thereof in one direction, a heating unit for heating one surface side of at least a part of the substrate being transferred, And a cooling portion for cooling the other side of the same portion as at least a portion of the cooling portion. The temperature at which the heating unit heats may be a temperature at which the pattern formed on one surface of the substrate can be dried or sintered, and the temperature at which the cooling unit cools may be lower than the deformation temperature of the substrate material.

본 발명에 따른 기판 가열 및 냉각 처리 장치에 있어서, 상기 가열부는 열풍을 분사하는 열풍 분사기를 포함하고, 상기 냉각부는 냉풍을 분사하는 냉풍 분사기를 포함할 수 있다.In the apparatus for heating and cooling a substrate according to the present invention, the heating unit may include a hot air sprayer for spraying hot air, and the cooling unit may include a cold air sprayer for spraying cool air.

한편, 본 발명에 따른 기판 가열 및 냉각 처리 장치는, 상기 기판은 연속적인 연성기판이고, 이송중인 상기 기판의 이송 방향에 수직한 방향으로의 변위를 감지하는 변위 감지부를 더 포함하며, 상기 가열부 및 냉각부 중 적어도 하나는 상기 변위 감지부로부터의 신호에 따라 각각 분사하는 열풍 또는 냉풍의 풍속, 풍량 또는 풍압을 증감할 수 있다. 또한, 이송중인 상기 기판의 장력을 감지하는 장력 감지부를 더 포함하며, 상기 가열부 및 냉각부 중 적어도 하나는 상기 장력 감지부로부터의 신호에 따라 각각 분사하는 열풍 또는 냉풍의 풍속, 풍량 또는 풍압을 증감할 수도 있다.Meanwhile, the substrate heating and cooling apparatus according to the present invention may further include a displacement sensing unit for sensing a displacement in a direction perpendicular to the conveying direction of the substrate being conveyed, the substrate being a continuous flexible substrate, And the cooling unit may increase or decrease the wind velocity, the wind amount, or the wind pressure of the hot wind or the cold wind, respectively, to be sprayed according to the signal from the displacement sensing unit. In addition, at least one of the heating unit and the cooling unit may include a tension sensing unit for sensing the tension of the substrate being conveyed, and at least one of the heating unit and the cooling unit may be configured to sense the wind speed, It may increase or decrease.

본 발명에 따른 기판 가열 및 냉각 처리 장치에 있어서, 상기 냉각부는 상기 기판의 소재의 변형온도보다 낮은 온도에서 기화하는 액체와 승화하는 고체 중 적어도 하나를 상기 냉풍에 혼합하여 분사할 수 있다.In the apparatus for heating and cooling a substrate according to the present invention, the cooling unit may mix at least one of a liquid vaporizing and a sublimating solid at a temperature lower than a deformation temperature of the substrate to mix the cool air with the cold air.

그리고 본 발명에 따른 기판 가열 및 냉각 처리 장치에 있어서, 상기 가열부는 상기 기판의 일면에 형성된 패턴을 향해 광선을 조사하는 광조사부를 더 포함할 수 있다.In the apparatus for heating and cooling a substrate according to the present invention, the heating unit may further include a light irradiation unit for irradiating a light beam toward a pattern formed on one surface of the substrate.

본 발명에 따른 기판 가열 및 냉각 처리 방법은, 일면에 패턴이 형성된 기판을 일방향으로 이송하는 이송단계와, 상기 이송 중인 기판의 적어도 일부분의 일면 측을 가열하는 가열단계와, 상기 가열단계에서 가열되는 기판의 적어도 일부분의 타면 측을 냉각하는 냉각단계를 포함할 수 있다.A substrate heating and cooling processing method according to the present invention includes a transfer step of transferring a substrate on which a pattern is formed on one surface in one direction, a heating step of heating one surface side of at least a part of the substrate being transferred, And a cooling step for cooling the other surface side of at least a part of the substrate.

본 발명에 따른 기판 가열 및 냉각 처리 방법에 있어서, 상기 가열단계는 열풍을 분사하고, 상기 냉각단계는 냉풍을 분사할 수 있다.In the substrate heating and cooling processing method according to the present invention, the heating step may spray hot air, and the cooling step may spray cold air.

또한, 본 발명에 따른 기판 가열 및 냉각 처리 방법은, 상기 이송단계에서 이송 중인 기판의 이송 방향에 수직한 방향으로의 변위를 감지하는 변위 감지단계를 더 포함하고, 상기 가열단계와 냉각단계 중 적어도 한 단계는 상기 변위 감지단계에서 감지된 변위에 따라 열풍 또는 냉풍의 풍속, 풍량 또는 풍압을 증감할 수 있다. 또는 상기 이송단계에서 이송 중인 기판의 장력을 감지하는 장력 감지단계를 더 포함하고, 상기 가열단계와 냉각단계 중 적어도 한 단계는 상기 장력 감지단계에서 감지된 장력에 따라 열풍 또는 냉풍의 풍속, 풍량 또는 풍압을 증감할 수도 있다.The substrate heating and cooling processing method according to the present invention further includes a displacement sensing step of sensing a displacement in a direction perpendicular to a conveying direction of the substrate being conveyed in the conveying step, One step may increase or decrease the wind speed, wind speed or wind pressure of the hot wind or the cold wind according to the displacement sensed in the displacement sensing step. Or at least one of a heating step and a cooling step may be a step of detecting a tension of the substrate being conveyed in the conveying step, Wind pressure can also be increased or decreased.

본 발명에 따르면, 기판의 패턴이 형성된 일면을 가열하면서 반대측 면을 냉각함으로써 기판의 두께 방향으로 온도구배를 형성하고, 이로써 기판이 변형온도에 이르는 것을 최대한 억제할 수 있다.According to the present invention, a temperature gradient is formed in the thickness direction of the substrate by cooling the opposite surface while heating one surface of the substrate on which the pattern is formed, thereby suppressing the substrate from reaching the deformation temperature as much as possible.

또한 기판의 가열을 열풍으로, 기판의 냉각을 냉풍으로 진행하면서 각각의 풍속, 풍량 또는 풍압을 조절함으로써 기판이 일직선 상에서 이송되는 것을 유지할 수 있다.In addition, it is possible to maintain the substrate conveyed in a straight line by controlling the respective wind speed, air volume or wind pressure while heating the substrate with hot air and cooling the substrate with cold air.

도 1은 본 발명에 따른 기판 가열 및 냉각 처리 장치의 바람직한 실시예의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a preferred embodiment of a substrate heating and cooling processing apparatus according to the present invention.

이하에서는 본 발명에 따른 기판 가열 및 냉각 처리 장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the substrate heating and cooling processing apparatus according to the present invention will be described in detail.

도 1은 본 발명에 따른 기판 가열 및 냉각 처리 장치의 일실시예를 개념적으로 설명하기 위한 개략도이다.1 is a schematic diagram for conceptually illustrating an embodiment of a substrate heating and cooling processing apparatus according to the present invention.

기판(B)은 처음에 권취롤(100)에 감겨 있으나, 이어지는 처리를 위해 권취롤(100)로부터 풀려나와 최종적으로 회수롤(200)로 감겨 들어가면서 화살표 방향으로 이송된다. 이와 같은 기판(B)의 이송 경로에 도시된 제1 중간롤러(50), 제2 중간롤러(51)를 비롯하여 도시 생략한 추가적인 중간롤러들을 배치함으로써 기판(B)의 이송 경로를 필요한 대로 설정할 수 있다. 이 예에서 권취롤(100)과 회수롤(200)은 실질적으로 기판(B)을 일방향으로 이송하는 이송부에 해당한다. 이송부의 이송은 필요에 따라 또는 공정의 특성에 따라 간헐적일 수도 있고 연속적일 수도 있다. 이 예에서 기판(B)은 연속적인 띠 형상으로 된 연성회로기판(flexible printed circuit board)과 같은 유연 기판(flexible substrate)으로 예시되어 있으며, 이른바 롤투롤(roll-to-roll) 공정에 적용된 것으로 예시되어 있는데, 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐이어서 본 발명의 기판(B)이 반드시 유연 기판이거나 롤투롤 공정에만 적용되는 것은 아니며 비유연성 기판일 지라도 컨베이어 등에 의해 일방향으로 이송되는 기판이라면 적용 가능하며, 롤투롤 공정이 아닌 다른 공정에도 적용될 수 있다.The substrate B is first wound on the take-up roll 100, but is unwound from the take-up roll 100 for subsequent processing and finally wound in the take-up roll 200 and transported in the direction of the arrow. By arranging additional intermediate rollers (not shown) including the first intermediate roller 50 and the second intermediate roller 51 shown in the conveyance path of the substrate B, the conveyance path of the substrate B can be set as required have. In this example, the take-up roll 100 and the take-up roll 200 substantially correspond to a transfer part for transferring the substrate B in one direction. The transfer of the transfer part may be intermittent or continuous depending on the need or the nature of the process. In this example, the substrate B is illustrated as a flexible substrate, such as a continuous strip-shaped flexible printed circuit board, which is applied to a so-called roll-to-roll process The substrate B of the present invention is not necessarily a flexible substrate or a roll-to-roll process but may be applied to a substrate which is conveyed in one direction by a conveyor or the like even if the substrate is an inflexible substrate , And may be applied to other processes other than the roll-to-roll process.

권취롤(100)에서 풀려나온 기판(B)은 제1 중간롤러(50)를 거쳐 수평 방향으로 배향되어 이송되며, 패턴 형성부(300)를 거치면서 그 일면에 원하는 패턴(P)이 도포된다. 여기서 패턴 형성부(300)는 도전성 잉크를 기판(B) 상에 잉크젯 방식으로 인쇄하는 인쇄기로 구성될 수 있으나, 다른 방식으로 패턴을 형성하는 기기를 배제하는 것은 아니므로 패턴 형성부(300)는 잉크젯 인쇄방식이 아니라 스크린 인쇄, 스탬핑, 롤 스탬핑은 물론 증착 등의 다른 방식이 적용된 것일 수도 있다. 요컨대 어떤 방식으로든 추후 건조 또는 소결 공정이 요구되는 패턴이라면 본 발명이 적용될 수 있는 것이다. 다른 관점에서, 패턴(P)은 처음 형성된 시점에서 어느 정도의 유동성을 가진 잉크 또는 페이스트로 이루어져 있으므로, 그 형태를 정착시키기 위해 건조 또는 소결 공정이 필요할 수 있다.The substrate B unrolled from the winding roll 100 is oriented and conveyed in the horizontal direction via the first intermediate roller 50 and a desired pattern P is applied to one surface of the substrate B through the pattern forming unit 300 . Here, the pattern forming unit 300 may be constituted by a printer that prints the conductive ink on the substrate B by the ink jet method, but it does not exclude the apparatus that forms the pattern by another method. Therefore, the pattern forming unit 300 Other methods such as screen printing, stamping, roll stamping as well as evaporation may be applied instead of the ink jet printing method. In short, the present invention can be applied to any pattern in which a drying or sintering process is required later. On the other hand, since the pattern P is made up of ink or paste having a certain degree of fluidity at the time of initial formation, a drying or sintering process may be required to fix the pattern.

가열부(400)는 기판(B)의 패턴(P)이 형성된 면, 즉 도면방향 기준으로 상면을 바라보도록 배치되며 건조 또는 소결 대상인 패턴(P)을 가열하도록 구성되며, 따라서 기판(B)의 적어도 일부분을 함게 가열하게 된다. 가열부(400)는 열풍을 패턴(P)으로 분사하는 열풍 분사기를 포함할 수 있다. 열풍 분사기에서 분사되는 열풍의 온도는 패턴(P)을 형성하고 있는 예컨대 도전성 잉크와 같은 소재를 건조하거나 소결하는 데에 충분한 온도일 필요가 있다. 그러나 가열부(400)는 기판(B) 상의 패턴(P)을 충분한 온도로 가열할 수만 있다면 어떤 구성이더라도 무방하므로, 열풍 분사기 이외에 레이저 조사기, 오븐, 전기히터, 적외선 램프 등 다른 구성을 포함할 수도 있다. 특히 레이저 조사기와 같은 광조사부는 정밀한 국부 가열이 가능하므로 열풍 분사기를 대체하여 또는 열풍 분사기와 함께 가열부(400)를 구성할 수 있다. 광조사부는 레이저 조사기 뿐만 아니라 열선(적외선)이나 자외선을 조사하는 장치일 수도 있다.The heating unit 400 is configured to heat the pattern P which is the object to be dried or sintered so as to face the upper surface of the substrate B on which the pattern P is formed, At least a portion thereof is heated together. The heating unit 400 may include a hot air blower that blows the hot air into the pattern P. The temperature of the hot air blown from the hot air blower needs to be a temperature sufficient to dry or sinter a material such as a conductive ink forming the pattern P. [ However, the heating unit 400 may have any structure as long as it can heat the pattern P on the substrate B to a sufficient temperature. Therefore, the heating unit 400 may include other components such as a laser irradiation unit, an oven, an electric heater, have. Particularly, since the light irradiating unit such as the laser irradiator can perform precise local heating, the heating unit 400 can be replaced with the hot air blower or with the hot air blower. The light irradiation unit may be a device for irradiating not only a laser beam but also heat (infrared rays) or ultraviolet rays.

냉각부(500)는 기판(B)을 사이에 두고 가열부(400)와 대칭적으로 배치된다. 즉, 냉각부(500)는 도면방향을 기준으로 기판(B)의 하면을 바라보도록 배치되는데, 이로써 기판(B)의 동일한 부분이 상면에서는 가열부(400)에 의해 가열되고 하면에서는 냉각부(500)에 의해 냉각될 수 있다. 냉각부(500)는 기판(B)의 하면을 향해 냉풍을 분사하는 냉풍 분사기를 포함할 수 있는데, 이때 냉풍의 온도는 기판(B)을 구성하고 있는 소재의 변형온도보다 낮아야 한다. 나아가서 냉풍의 온도는 기판 처리가 진행되고 있는 작업공간의 실온과 같거나 더 낮을 수 있다. 냉풍으로 얻을 수 있는 냉각 효과를 향상시키고 냉각되는 시간을 단축하기 위해, 냉풍 분사기는 작은 입자상으로 되어 쉽게 증발할 수 있는 액체나 승화할 수 있는 고체를 냉풍에 함유시켜 분사할 수도 있다. 이때 활용되는 액체나 고체는 그 기화점 또는 승화점이 기판(B)을 구성하고 있는 소재의 변형온도보다 낮은 것이 바람직하다.The cooling part 500 is disposed symmetrically with the heating part 400 with the substrate B therebetween. That is, the cooling unit 500 is disposed so as to face the lower surface of the substrate B with reference to the drawing direction, whereby the same portion of the substrate B is heated by the heating unit 400 on the upper surface, 500). ≪ / RTI > The cooling unit 500 may include a cold air blower that blows cold air toward the lower surface of the substrate B. The temperature of the cold air should be lower than the deformation temperature of the material constituting the substrate B. Further, the temperature of the cold air may be equal to or lower than the room temperature of the work space where the substrate processing is proceeding. In order to improve the cooling effect obtained by cold wind and shorten the cooling time, the cold air sprayer may be sprayed by adding a liquid that can be easily evaporated into a small particle form or a sublimable solid in a cold wind. It is preferable that the vaporization point or sublimation point of the liquid or solid utilized at this time is lower than the deformation temperature of the material constituting the substrate (B).

이와 같이 기판(B)의 동일한 부분이 일면은 가열되고 타면은 냉각됨으로써 기판(B)에는 그 두께 방향을 따라, 즉 도면방향 상하방향으로 온도구배가 생기며, 이 온도구배를 가지고 기판(B)이 변형온도 이상으로 가열되는 것을 억제할 수 있다. 이 온도구배는 가열온도, 즉 예컨대 열풍의 온도와 냉각온도, 즉 예컨대 냉풍의 온도롤 조절하거나, 가열면적과 냉각면적을 조절하는 등의 방법으로 변경할 수 있다.Thus, the same portion of the substrate B is heated and the other surface is cooled, whereby a temperature gradient is generated in the substrate B along the thickness direction thereof, that is, in the up and down direction in the drawing direction. It is possible to suppress heating above the deformation temperature. This temperature gradient can be changed by, for example, adjusting the heating temperature, that is, the temperature of the hot air and the cooling temperature, for example, the temperature of the cold air, or adjusting the heating area and the cooling area.

한편, 가열부(400)가 열풍 분사기를 포함하고 냉각부(500)가 냉풍 분사기를 포함하는 경우, 각각으로부터의 풍압으로 인해 이송 중인 기판(B)이 솟구치거나 처져서 전체적으로 굴곡되는 것을 조절할 수 있다. 이를 위해 이송 중인 기판의 이송 방향에 대해 수직한 변위, 즉 도면방향 기준 상하방향으로의 부분적인 변위를 감지하기 위한 변위 감지부를 더 포함할 수 있다. 변위 감지부는 가열부(400)와 냉각부(500)가 각각 가열 및 냉각하는 기판의 일부분의 수직방향 변위를 기준으로 기판의 부분적인 변위를 감지하는데,변위 감지부가 기판의 상하방향 변위를 감지하는 구체적인 방식은 널리 알려져 있는 것들로부터 손쉽게 구현할 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.On the other hand, when the heating part 400 includes a hot air blower and the cooling part 500 includes a cold air blower, it is possible to control that the substrate B being moved or sagged and bent as a whole due to the wind pressure from each is blown . To this end, the apparatus may further include a displacement sensing unit for sensing a displacement perpendicular to the transfer direction of the substrate being transferred, that is, a partial displacement in the vertical direction with reference to the drawing direction. The displacement sensing unit senses a partial displacement of the substrate on the basis of the vertical displacement of a part of the substrate heated and cooled by the heating unit 400 and the cooling unit 500, The concrete method can be easily implemented from widely known ones, so detailed description will be omitted.

만일 이송 중인 기판이 기준보다 솟구친 것으로 감지된다면, 변위 감지부는 이 상황에 해당하는 신호를 송출하고, 가열부(400)의 경우 이 신호를 받는다면 분사중인 열풍의 풍속, 풍량 또는 풍압을 늘이도록 제어되고, 냉각부(500)의 경우 이 신호를 받는다면 분사중이 냉풍의 풍속, 풍량 또는 풍압을 줄이도록 제어된다. 가열부(400)와 냉각부(500)가 동시에 상기한 대로 제어될 수도 있으며, 둘 중 하나만 상기한 대로 제어될 수도 있다. 이와 같이 제어된다면 이송 중인 기판은 기준 높이를 유지한 채로 최대한 일직선 상에서 이송되게 할 수 있다.If it is detected that the substrate being conveyed is higher than the reference, the displacement sensing unit sends a signal corresponding to the situation, and if the heating unit 400 receives this signal, control is performed to increase the wind speed, And in the case of the cooling unit 500, it is controlled so as to reduce the wind speed, air volume or wind pressure of the cold wind during the injection. The heating unit 400 and the cooling unit 500 may be simultaneously controlled as described above, or only one of them may be controlled as described above. If so controlled, the substrate being transported can be transported as straight as possible while maintaining the reference height.

반대로 이송 중인 기판이 기준보다 처진 것으로 감지된다면 가열부(400)와 냉각부(500) 중 적어도 하나는 상기한 것과 반대로 제어되어, 역시 기판(B)을 최대한 일직선 상에서 이송되게 할 수 있다.On the contrary, if it is detected that the substrate being conveyed is staggered than the reference, at least one of the heating unit 400 and the cooling unit 500 is controlled to be opposite to the above, so that the substrate B can be conveyed in a straight line as much as possible.

다른 관점에서, 기판(B)의 굴곡을 직접 감지하는 것이 아니라, 권취롤(100)과 회수롤(200) 사이, 또는 복수의 중간롤러들 중 어느 둘 사이에서 기판(B)의 장력을 감지함으로써 기판의 처짐과 같은 굴곡을 방지할 수도 있다. 이를 위해 도 1에 도시된 바와 같이 가열부(400)와 냉각부(500)를 사이에 둔 한 쌍의 중간롤러(50, 51) 사이에서 기판(B)의 장력을 감지하는 장력 감지부가 더 구비될 수 있다. 장력 감지부는 기판(B)의 장력을 기준값과 비교하여 기준값보다 지나치게 적은 경우, 기판(B)이 처져 있는 것으로 판단하여 가열부(400)와 냉각부(500) 중 적어도 하나로부터의 열풍 또는 냉풍의 풍속, 풍량 또는 풍압을 바꾸도록 제어할 수 있다. 예컨대 기판(B)의 장력이 기준값보다 일정 정도 이상으로 작을 때, 열풍의 풍속, 풍량 또는 풍압은 줄이고 냉풍의 그것은 늘임으로써, 기판(B)의 처짐을 억제하고 최대한 일직선 상에서 이송되도록 하는 조치가 가능하다.In other respects, by sensing the tension of the substrate B between the winding roll 100 and the recovery roll 200, or between any two of the plurality of intermediate rollers, rather than directly sensing the bending of the substrate B, It is possible to prevent bending such as deflection of the substrate. To this end, as shown in FIG. 1, there is further provided a tension sensing part for sensing the tension of the substrate B between the pair of intermediate rollers 50 and 51 having the heating part 400 and the cooling part 500 therebetween . The tension sensing unit compares the tension of the substrate B with the reference value and determines that the substrate B is sagged when the tension is excessively smaller than the reference value and determines that the hot or cold air from at least one of the heating unit 400 and the cooling unit 500 The wind speed, the wind amount, or the wind pressure. For example, when the tension of the substrate B is smaller than a reference value by a certain degree or more, the air velocity, air volume or wind pressure of the hot air is reduced and the cool air is increased, so that deflection of the substrate B is suppressed, Do.

도 1에서는 하나의 패턴 형성부(300)와 한 세트의 가열부(400) 및 냉각부(500)를 예시하고 있으나, 공정상 필요에 따라 복수 개 배치될 수도 있다.In FIG. 1, one pattern forming unit 300 and one set of the heating unit 400 and the cooling unit 500 are illustrated, but a plurality of the pattern forming units 300 may be disposed according to the process.

이하에서는 본 발명에 따른 기판 가열 및 냉각 처리 방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the substrate heating and cooling method according to the present invention will be described in detail.

먼저, 처리 대상인 기판을 일방향으로 이송한다. 이때의 이송은 간헐적일 수도 있고 연속적일 수도 있다. 예컨대 롤투롤 공정에서는 연성 기판이 권취되어 있는 권취롤을 한 쪽에 배치하고, 다른 쪽에는 권취롤로부터 풀려나온 연성 기판을 감아들이는 회수롤을 배치하되, 동력수단을 통해 권취롤과 회수롤의 각 회전을 제어하면 연성 기판을 회수롤 방향으로 이송시킬 수 있다. 기판의 이송을 가이드하고 이송 경로를 설정하기 위해 중간롤러가 추가될 수 있다. 이송 중인 기판의 일면에는 패턴 형성기를 이용하여 원하는 패턴이 형성되는데, 이때 패턴의 형성은 유동성 있는 잉크 또는 페이스트를 인쇄, 도포, 증착 등의 방법으로 기판의 일면에 부착시킴으로써 이루어진다. 일면에 패턴이 형성된 기판은 이후의 공정을 위해 계속하여 이송된다(이송단계).First, the substrate to be processed is transferred in one direction. The transfer at this time may be intermittent or continuous. For example, in the roll-to-roll process, a take-up roll on which a flexible substrate is wound is disposed on one side and a recovery roll for winding a soft substrate released from the take-up roll is disposed on the other side. By controlling the rotation, the flexible substrate can be transported in the direction of the recovery roll. An intermediate roller may be added to guide the transport of the substrate and set the transport path. A desired pattern is formed on one side of the substrate being transferred by using a pattern forming machine. At this time, the pattern is formed by attaching a fluid ink or paste to one surface of the substrate by printing, coating, vapor deposition or the like. The substrate on which the pattern is formed on one side is continuously transferred for the subsequent process (transferring step).

기판의 일면에 형성된 패턴의 형태를 정착시키기 위해서는 잉크 또는 페이스트의 특성에 따라 건조 또는 소결이 필요하다. 이를 위해 기판의 패턴이 형성된 일면을 적어도 부분적으로 가열한다(가열단계). 동시에 기판의 반대측 면은 냉각한다(냉각단계). 기판의 가열되는 부분과 냉각되는 부분은 동일한 부분의 일면과 타면이 된다. 이로써 기판에는 일면으로부터 타면에 이르기까지 두께 방향을 따라 온도 구배가 형성되는데, 이 온도 구배로 인해 기판이 변형온도까지 가열되는 것을 최대한 억제할 수 있다. 이 온도 구배는 가열단계에서 가열하는 정도, 냉각단게에서 냉각하는 정도를 각각 제어함으로써 필요에 따라 바꿀 수 있다.Drying or sintering is required depending on the characteristics of the ink or paste in order to fix the shape of the pattern formed on one side of the substrate. To this end, a patterned surface of the substrate is at least partially heated (heating step). At the same time, the opposite side of the substrate is cooled (cooling step). The heated portion and the cooled portion of the substrate become one surface and the other surface of the same portion. As a result, a temperature gradient is formed along the thickness direction from the one surface to the other surface of the substrate. This temperature gradient can minimize the heating of the substrate up to the deformation temperature. This temperature gradient can be changed as needed by controlling the degree of heating in the heating step and the degree of cooling in the cooling step, respectively.

가열단계와 냉각단계는 각각 열풍과 냉풍을 분사함으로써 이루어질 수 있다. 이때 열풍의 온도는 패턴을 건조 또는 소결시키기에 충분한 온도이고, 냉풍의 온도는 기판을 구성하는 소재의 변형온도보다 낮거나, 바람직하게는 기판의 처리가 이루어지는 작업공간의 온도보다 낮을 수 있다.The heating step and the cooling step may be performed by spraying hot air and cold air, respectively. At this time, the temperature of the hot air is sufficient to dry or sinter the pattern, and the temperature of the cold air may be lower than the deformation temperature of the material constituting the substrate, or preferably lower than the temperature of the work space where the substrate is processed.

한편, 이송 중인 기판의 부분적인 솟구침이나 처짐을 억제하기 위해, 기판의 이송방향에 수직한 방향으로의 변위를 감지하는 것이 추가될 수 있다(변위 감지단계). 변위 감지단계에서 기준값 이상의 변위가 감지되면 가열단계와 냉각단계 중 적어도 한 단계에서 열풍 또는 냉풍의 풍속, 풍량 또는 풍압을 바꿈으로써 감지되는 변위가 기준값 이내에 머물도록 할 수 있다. 예컨대 변위 감지단계에서 기판이 하방로 처진 채로 이송 중인 것이 감지되면 하방에서 기판을 향해 분사되는 열풍 또는 냉풍의 풍속, 풍량 또는 풍압을 증대시키고, 상방에서 기판을 향해 분사되는 열풍 또는 냉풍의 그것을 감소시키는 식이다.On the other hand, in order to suppress partial breaking or sagging of the substrate being transferred, it may be added to detect displacement in a direction perpendicular to the transfer direction of the substrate (displacement detection step). If the displacement is detected in the displacement detection step, the displacement sensed by changing the wind speed, air volume or wind pressure of the hot wind or the cold wind can be kept within the reference value in at least one of the heating step and the cooling step. For example, if it is detected that the substrate is being conveyed while being downwardly moved in the displacement sensing step, it is possible to increase the wind speed, wind volume or wind pressure of the hot wind or the cold wind blown toward the substrate from below and to reduce the hot wind or cool wind blown toward the substrate from above Respectively.

다른 방식으로서, 이송 중인 기판의 장력을 감지할 수도 있다(장력 감지단계). 장력 감지단계에서 감지된 장력이 기준값의 범위를 넘어서면 이송 중인 기판이 처진 것으로 판단하여 역시 가열단계 및 냉각단계 중 적어도 한 단계에서 열풍 또는 냉풍의 풍속, 풍량 또는 풍압을 바꿈으로써 기판이 최대한 일직선 상에서 이송되도록 할 수 있다. 예컨대 장력 감지단계에서 감지된 장력이 기준값 이하이면 기판이 처진 것이므로 기판의 하방에서 열풍 또는 냉풍을 분사하는 가열단계 또는 냉각단계에서 해당 열풍 또는 냉풍의 풍속, 풍량 또는 풍압을 증가시킴으로써 기판의 처짐을 보완할 수 있다.Alternatively, the tension of the substrate being transported may be sensed (tension sensing step). When the tension sensed in the tension sensing step exceeds the range of the reference value, it is determined that the substrate being conveyed is deflected. Also, by changing the wind speed, air volume or wind pressure of the hot wind or the cold wind in at least one of the heating step and the cooling step, To be transported. For example, when the tension sensed in the tension sensing step is less than the reference value, the substrate is stuck, so that the deflection of the substrate is compensated by increasing the wind speed, air volume or wind pressure of the hot air or cool air in the heating or cooling step of spraying hot air or cold air from below the substrate can do.

이상에서 이송단계, 가열단계, 냉각단계 및 변위 감지단계 또는 장력 감지단계는 실질적으로 동시에 진행될 수 있다.In the above, the conveying step, the heating step, the cooling step and the displacement sensing step or the tension sensing step can proceed substantially simultaneously.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예들은, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.The embodiments of the present invention described above and shown in the drawings should not be construed as limiting the technical idea of the present invention. The scope of protection of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and those skilled in the art will be able to modify the technical idea of the present invention in various forms. Accordingly, such improvements and modifications will fall within the scope of the present invention as long as they are obvious to those skilled in the art.

Claims (11)

일면에 패턴이 형성된 기판을 일방향으로 이송하는 이송부와,
상기 이송 중인 기판의 적어도 일부분의 일면 측을 가열하기 위한 가열부와,
상기 가열부가 가열하는 기판의 적어도 일부분과 동일한 부분의 타면 측을 냉각하기 위한 냉각부를 포함하며,
상기 가열부는 열풍을 분사하는 열풍 분사기를 포함하고,
상기 냉각부는 냉풍을 분사하는 냉풍 분사기를 포함하며,
상기 기판은 연속적인 연성기판이고,
이송중인 상기 기판의 이송 방향에 수직한 방향으로의 변위를 감지하는 변위 감지부를 더 포함하며,
상기 가열부 및 냉각부 중 적어도 하나는 상기 변위 감지부로부터의 신호에 따라 각각 분사하는 열풍 또는 냉풍의 풍속, 풍량 또는 풍압을 증감할 수 있는 기판 가열 및 냉각 처리 장치.A transfer unit for transferring the substrate having the pattern formed on one surface thereof in one direction,
A heating unit for heating one surface of at least a part of the substrate being transported;
And a cooling portion for cooling the other surface side of the same portion as at least a portion of the substrate heated by the heating portion,
Wherein the heating unit includes a hot air blower for blowing hot air,
Wherein the cooling unit includes a cold air blower for blowing cool air,
Wherein the substrate is a continuous flexible substrate,
Further comprising a displacement sensing unit sensing a displacement in a direction perpendicular to the conveying direction of the substrate being conveyed,
Wherein at least one of the heating unit and the cooling unit is capable of increasing or decreasing the wind speed, the wind amount, or the wind pressure of the hot wind or the cold wind which are respectively blown in accordance with a signal from the displacement sensing unit. 일면에 패턴이 형성된 기판을 일방향으로 이송하는 이송부와,
상기 이송 중인 기판의 적어도 일부분의 일면 측을 가열하기 위한 가열부와,
상기 가열부가 가열하는 기판의 적어도 일부분과 동일한 부분의 타면 측을 냉각하기 위한 냉각부를 포함하며,
상기 가열부는 열풍을 분사하는 열풍 분사기를 포함하고,
상기 냉각부는 냉풍을 분사하는 냉풍 분사기를 포함하며,
상기 기판은 연속적인 연성기판이고,
이송중인 상기 기판의 장력을 감지하는 장력 감지부를 더 포함하며,
상기 가열부 및 냉각부 중 적어도 하나는 상기 장력 감지부로부터의 신호에 따라 각각 분사하는 열풍 또는 냉풍의 풍속, 풍량 또는 풍압을 증감할 수 있는 기판 가열 및 냉각 처리 장치.A transfer unit for transferring the substrate having the pattern formed on one surface thereof in one direction,
A heating unit for heating one surface of at least a part of the substrate being transported;
And a cooling portion for cooling the other surface side of the same portion as at least a portion of the substrate heated by the heating portion,
Wherein the heating unit includes a hot air blower for blowing hot air,
Wherein the cooling unit includes a cold air blower for blowing cool air,
Wherein the substrate is a continuous flexible substrate,
And a tension sensing unit for sensing a tension of the substrate being conveyed,
Wherein at least one of the heating unit and the cooling unit is capable of increasing or decreasing an air speed, a wind amount, or a wind pressure of a hot air or a cold air to be sprayed according to a signal from the tension sensing unit. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 가열부가 가열하는 온도는 상기 기판의 일면에 형성된 패턴을 건조하거나 소결할 수 있는 온도이고,
상기 냉각부가 냉각하는 온도는 상기 기판의 소재의 변형온도보다 낮은 온도인 기판 가열 및 냉각 처리 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
The temperature at which the heating unit heats is a temperature at which a pattern formed on one surface of the substrate can be dried or sintered,
Wherein the cooling temperature of the cooling section is lower than the deformation temperature of the material of the substrate. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 냉각부는 상기 기판의 소재의 변형온도보다 낮은 온도에서 기화하는 액체와 승화하는 고체 중 적어도 하나를 상기 냉풍에 혼합하여 분사하는 기판 가열 및 냉각 처리 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the cooling unit mixes and injects at least one of a liquid vaporizing at a lower temperature than a deformation temperature of the substrate material and a sublimating solid into the cold air. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 가열부는 상기 기판의 일면에 형성된 패턴을 향해 광선을 조사하는 광조사부를 더 포함하는 기판 가열 및 냉각 처리 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the heating unit further comprises a light irradiation unit for irradiating a light beam toward a pattern formed on one surface of the substrate. 일면에 패턴이 형성된 기판을 일방향으로 이송하는 이송단계와,
상기 이송 중인 기판의 적어도 일부분의 일면 측을 가열하는 가열단계와,
상기 가열단계에서 가열되는 기판의 적어도 일부분의 타면 측을 냉각하는 냉각단계를 포함하며,
상기 가열단계는 열풍을 분사하고,
상기 냉각단계는 냉풍을 분사하며,
상기 이송단계에서 이송 중인 기판의 이송 방향에 수직한 방향으로의 변위를 감지하는 변위 감지단계를 더 포함하고,
상기 가열단계와 냉각단계 중 적어도 한 단계는 상기 변위 감지단계에서 감지된 변위에 따라 열풍 또는 냉풍의 풍속, 풍량 또는 풍압을 증감하는 기판 가열 및 냉각 처리 방법.A transfer step of transferring a substrate having a pattern formed on one surface thereof in one direction,
A heating step of heating one surface side of at least a part of the substrate being transported,
And a cooling step of cooling the other surface side of at least a part of the substrate heated in the heating step,
Wherein the heating step blows hot air,
The cooling step blows cold air,
Further comprising a displacement sensing step of sensing a displacement in a direction perpendicular to a conveying direction of the substrate being conveyed in the conveying step,
Wherein at least one of the heating step and the cooling step increases or decreases the wind speed, wind amount, or wind pressure of the hot wind or the cold wind according to the displacement sensed in the displacement sensing step. 일면에 패턴이 형성된 기판을 일방향으로 이송하는 이송단계와,
상기 이송 중인 기판의 적어도 일부분의 일면 측을 가열하는 가열단계와,
상기 가열단계에서 가열되는 기판의 적어도 일부분의 타면 측을 냉각하는 냉각단계를 포함하며,
상기 가열단계는 열풍을 분사하고,
상기 냉각단계는 냉풍을 분사하며,
상기 이송단계에서 이송 중인 기판의 장력을 감지하는 장력 감지단계를 더 포함하고,
상기 가열단계와 냉각단계 중 적어도 한 단계는 상기 장력 감지단계에서 감지된 장력에 따라 열풍 또는 냉풍의 풍속, 풍량 또는 풍압을 증감하는 기판 가열 및 냉각 처리 방법.A transfer step of transferring a substrate having a pattern formed on one surface thereof in one direction,
A heating step of heating one surface side of at least a part of the substrate being transported,
And a cooling step of cooling the other surface side of at least a part of the substrate heated in the heating step,
Wherein the heating step blows hot air,
The cooling step blows cold air,
Further comprising a tension sensing step of sensing a tension of the substrate being transported in the transporting step,
Wherein at least one of the heating step and the cooling step increases or decreases the wind speed, the wind amount, or the wind pressure of the hot wind or the cold wind according to the tension detected in the tension sensing step. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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